本文關(guān)鍵詞：基于強(qiáng)度折減法的多年凍土路基穩(wěn)定性分析

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,目前在多年凍土地區(qū)修建大量的橋梁、公路和鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施,根據(jù)我國(guó)多年凍土地區(qū)道路建設(shè)與維護(hù)發(fā)展的需要,對(duì)于多年凍土地區(qū)路基穩(wěn)定性的研究迫在眉睫。迄今為止,多年凍土的理論研究相對(duì)豐富,但還需要補(bǔ)充。因此,研究多年凍土地區(qū)路基的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。本文首先闡述外界環(huán)境因素、內(nèi)部因素、工程因素等對(duì)多年凍土地區(qū)路基穩(wěn)定性的影響,并且淺析各種因素對(duì)路基穩(wěn)定性的影響機(jī)理。其次,利用有限元方法對(duì)多年凍土地區(qū)不同工況下路基的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析。最后,利用有限元雙強(qiáng)度折減方法對(duì)多年凍土地區(qū)不同工況下路基的應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)及路基穩(wěn)定性進(jìn)行分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)結(jié)合多年凍土地區(qū)路基的特點(diǎn),用數(shù)值計(jì)算方法模擬了多年凍土區(qū)年平均氣溫為-3.82℃,氣候持續(xù)以0.022℃·a-1速度增溫,50a運(yùn)營(yíng)年限內(nèi)不同走向、不同高度路基下臥多年凍土的溫度場(chǎng)得出,東西走向下路基的下伏融化盤(pán)面積最大,融化盤(pán)的最低位置及偏離路基中線的距離均最大,45°走向次之,南北走向最小。并且隨運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng),融化盤(pán)的深度加深、偏離中線距離加大且面積變大。隨路基高度增加,多年凍土上限下降,融化盤(pán)的面積在橫向和縱向方面均增加。(2)采用有限元雙強(qiáng)度折減方法建立融化盤(pán)簡(jiǎn)化的路基力學(xué)模型,在所給計(jì)算條件下,隨路基高度的升高,路基的穩(wěn)定性安全系數(shù)存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),不超過(guò)此轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)高度時(shí),隨路基高度升高路基穩(wěn)定性安全系數(shù)逐漸增長(zhǎng),高于此轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)高度時(shí),隨路基高度升高路基穩(wěn)定性安全系數(shù)逐漸降低。(3)通過(guò)對(duì)比路基下伏是否存在融化盤(pán)得出,同一計(jì)算條件下,考慮融化盤(pán)時(shí)安全系數(shù)比不考慮融化盤(pán)時(shí)低;通過(guò)對(duì)比分析路基雙側(cè)融化和單側(cè)融化狀態(tài)得出,路基雙側(cè)融化時(shí)安全系數(shù)比單側(cè)融化時(shí)低。(4)通過(guò)對(duì)融化盤(pán)面積縱向加深發(fā)展分析得出,縱向加深只對(duì)路基表面縱向裂縫出現(xiàn)的規(guī)模產(chǎn)生影響,對(duì)其產(chǎn)生的位置無(wú)影響,并且融化盤(pán)縱向尺寸越大,路基的穩(wěn)定性安全系數(shù)越小;路基融化盤(pán)面積橫向延伸長(zhǎng)度不同,路基表面縱向裂縫出現(xiàn)的位置及規(guī)模不同,不同橫向延伸長(zhǎng)度存在一個(gè)臨界長(zhǎng)度,此時(shí)路基出現(xiàn)裂縫的規(guī)模最大。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.1

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